Сила тяжести – это надежная основа для направления всего общества (и в частности – наших зданий) в направлении самодостаточной сбалансированности. Использование электрического потенциала давления – это средство совсем иного видения того, как можно использовать энергии домов и зданий. Вспомним, как дизайн, основанный на тех же принципах сбора воды, которые используются намибийские жуком можно применять для выработки воды на крышах, и как водоворот может очищать воду по мере того, как под влиянием силы тяжести вода движется от этажа к этажу. К этому теперь можно добавить электрическую энергию, вырабатывается не тонкослойными солнечными клетками, которые питают углеродные волокна, а возникают в результате действия гравитационной силы структуры, генерирует тысячи вольт пьезоэлектричества. Было бы уместно, если бы наши инженеры обратили внимание на этот фактор!
Эти идеи по использованию альтернативных источников энергии предоставляют возможности для уменьшения или даже устранения большой потребности в малых батарейках для средств улучшения слуха, игрушек, мобильных и миниатюрных устройств, мобильных телефонов. Сейчас венчурные предприниматели инвестируют миллиарды долларов в финансирование исследований, направленных на разработку .менш вредных для окружающей среды одноразовых батарей. Но было бы значительно выгоднее использовать эти средства для отыскания источников энергии, которые гармонично сочетаются с природой и устраняют зависимость от добычи металлов.
Другим потенциальным источником пьезоэлектричества есть вибрация, в частности и вибрация, которую мы называем «звуком». Хотя человеческое ухо не слышит звук такого уровня, но ученые уже давно знают о том, что сейсмическую коммуникацию используют некоторые виды малых животных, например, пауки, скорпионы, насекомые и некоторые виды позвоночных, в частности у лягушки-свистуны (лат. Leptodactylus), сумчатые крысы (лат. Heteromyidae), златокроты (лат. Chrysochloris). Сейсмическая чувствительность наблюдалась в морских слонов (лат. Mirounga) – крупных морских млекопитающих. Внимание ученых привлекли свидетельства о том, что слоны могут четко чувствовать приближение цунами, при этом они рвут цепи и убегают в безопасное место. В 1997 году Кэйтлин О’Коннел-Родуэлл, научный сотрудник Медицинской школы Стэнфордского университета, установила, что слоны могут общаться, будучи разделенными большими расстояниями, применяя низкочастотные звуки, которые едва воспринимаются человеческим ухом. Она начала новый смелый направление исследований, выразив гипотезу о том, что низкочастотные звуки, издаваемые слонами, генерируют в почве сильные вибрации – то есть сейсмические сигналы, другие слоны могут чувствовать и интерпретировать благодаря своим чувствительным хобот, коленям и ступням. Кейтлин О’Коннел-Родуэлл считает, что слоны общаются через почву и способны различать очень слабые вибрации своими ступнями.
Она провела наблюдения за стадами слонов в Национальном парке “Etosha” в Намибии и сейчас применяет полученные данные по сейсмической чувствительности животных для решения проблемы потери слуха у людей. Люди с проблемами слуха часто развивают в себе гораздо большую тактильную чувствительность в слуховой зоне коры головного мозга по сравнению с людьми, имеющими нормальный слух. О’Коннел-Родуэлл говорит: «Мы хотим исследовать возможность улучшения слуха у новорожденных детей, имеющих серьезные нарушения слуха, за счет вибрационной стимуляции сразу после рождения». И слоны, и средства улучшения слуха испытывают вибрации. Здесь мы еще раз видим главный принцип применения физики: физическое явление – вибрации – помогают удовлетворить потребности биологических видов, поскольку под их влиянием в мозгу образуются клетки, которые компенсируют потерю слуха и оказывают нервной системе способность чувствовать вибрации, передающиеся через руки и ступни.
Наиболее интересный источник пьезоэлектрической энергии – это образование электрической энергии за счет давления, создаваемого голосом (да, даже голос имеет давление!). Если пьезоэлектрический устройство, преобразующее звуковое давление в электрическую энергию, соприкасается с кожей, тогда и пьезоэлектрика, и термальная электричество могут обеспечить электропитанием телефон. Это означает, что чем больше Вы говорите, тем больше Вы можете звонить. Мы можем представить внешний вид и дизайн средства улучшения звука, электропитания для которого образуется за счет голоса человека, использует это средство, а также за счет электрической энергии, образованной благодаря температуре тела человека. Сочетание этих испытуемых источников энергии быстро устранит потребность в литиевых батарейках и зарядных устройствах на фотоэлементах. Это даст возможность для большого количества новых вариантов применения энергии.
(No Ratings Yet)
Загрузка...